KR101367590B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 반응성 메조겐이 포함된 액정층과 상기 액정층을 봉지하도록 형성된 봉지재를 포함하는 적어도 하나의 단위 액정패널을 배치하는 단계; 광원으로부터 조사되는 광을 상기 봉지재가 형성된 영역과 상기 액정층이 형성된 영역에 서로 다른 광량으로 조사되도록 형성된 투과마스크를 통해 투과되도록 하여 상기 봉지재와 상기 액정층의 반응성 메조겐을 동시에 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 단일 공정에서 동일 광원으로 씰런트 및 반응성 메조겐을 동시에 경화시킬 수 있고, 이에 따라 액정패널의 제조시간을 단축시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

Description

액정표시장치의 제조방법{MAUFACTURING METHOD OF LCD}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정층에 포함된 반응성 메조겐(Reactive Mesogen)과 액정층을 봉지하는 씰런트를 한 공정에서 동시에 경화시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 화소 단위를 이루는 액정 셀의 형성 공정을 동반하는 상부기판과 하부기판의 제조공정과, 액정배향을 위한 배향막 형성 및 러빙공정과, 씰런트를 이용하여 상부기판과 하부기판을 합착시키는 합착공정과, 합착된 상부기판과 하부기판 사이에 액정을 주입하고 씰런트를 경화시키는 경화공정 등의 여러 공정을 통해 완성된다.

도 1은 종래 액정표시장치의 씰런트 경화공정도이다. 도 1을 참조하면, 액정패널의 일 측에 마스크(150)를 배치하여 씰런트(130)가 경화되도록 자외선을 조사한다.

도 1에서는 상부기판(110)과 하부기판(120)의 대향면에 각각 형성되는 컬러필터, 블랙매트릭스 및 어레이구조의 도시는 생략하였다.

이때, 마스크(150)는 씰런트(130)가 형성된 영역과 마주보는 영역은 제1투과영역(151)으로서 조사되는 자외선이 100% 투과되도록 형성되고, 액정층(140)과 마주보는 영역은 제2투과영역(152)으로서 자외선이 투과되지 않도록 형성된다.

이와 같은 마스크(150)를 이용하여 자외선 조사시 씰런트(130)만 경화될 수 있다.

그런데, 최근 액정층에 주입된 액정의 초기 경사각을 고정시켜 액정층의 응답속도 개선, 투과율 향상 및 액정의 배향력 개선 등의 다양한 목적으로 반응성 메조겐(RM, Reactive Mesogen)을 첨가하는데, 이 경우 반응성 메조겐이 액정 분자 사이에서 경화된 상태로 존재해야 상술한 바와 같은 효과를 나타낼 수 있다.

이에 따라, 경화공정 후에 반응성 메조겐 경화공정을 더 수행하였다. 반응성 메조겐 경화공정은 씰런트 경화공정과 동일하게 실시하나, 경화되는 부분이 서로 다르므로 상술한 씰런트 경화를 위한 공정과는 다른 마스크를 사용해야한다.

즉, 반응성 메조겐 경화공정에서 사용되는 마스크는, 도 1의 제1투과영역(151)에서 자외선이 비투과되도록 형성되고, 제2투과영역(152)에서 자외선이 투과되도록 형성된다.

그런데, 반응성 메조겐 경화공정에서 사용되는 마스크는 씰런트 경화공정과 비교하여 매우 작은 광량이 필요하게 되므로 광원도 교체해야 하며, 자외선 조사시간 등의 장치 설정값도 조절해줘야 한다.

상기와 같은 마스크와 광원의 교체 그리고 경화시키기 위한 전체장치의 설정값 변경 등을 실시한 후, 광원으로부터 조사되는 자외선을 상기 마스크로 투과시켜 액정층에 포함된 반응성 메조겐을 경화시켰다.

그런데, 상술한 바와 같이, 경화시켜야 하는 부분이 서로 다름에 따른 마스크 교체, 씰런트와 반응성 메조겐을 경화시키기 위한 광량이 서로 다름에 따른 광원 교체 또는 조사시간 변경 등을 설정해야하는 불편함이 있었다.

결과적으로, 마스크 교체, 광원 교체 또는 설정조건의 변경 등으로 인해서 액정패널의 제조시간이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 동일 광원으로 씰런트 및 반응성 메조겐을 동시에 경화시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 동일 광원이면서 단일 마스크를 이용하여 씰런트 및 반응성 메조겐을 동시에 경화시킬 수 있어 액정패널의 제조시간을 단축시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 반응성 메조겐이 포함된 액정층과 상기 액정층을 봉지하도록 형성된 봉지재를 포함하는 적어도 하나의 단위 액정패널을 배치하는 단계; 광원으로부터 조사되는 광을 상기 봉지재가 형성된 영역과 상기 액정층이 형성된 영역에 서로 다른 광량으로 조사되도록 형성된 투과마스크를 통해 투과되도록 하여 상기 봉지재와 상기 액정층의 반응성 메조겐을 동시에 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 투과마스크는 상기 봉지재가 형성된 영역과 대향되도록 형성되는 제1투과영역과, 상기 액정층이 형성된 영역과 대향되도록 형성되는 제2투과영역으로 구획되며, 상기 제1투과영역으로 투과되어 상기 봉지재로 조사되는 자외선 투과량은 80mW/cm² ~ 120mW/cm²이고, 상기 제2투과영역을 투과하여 상기 반응성 메조겐으로 조사되는 자외선 투과량은 10 mW/cm² ~ 50 mW/cm² 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1투과영역을 투과하여 상기 봉지재로 조사되는 자외선 투과량은 100 mW/cm²가 되도록 형성되고, 상기 제2투과영역을 투과하여 상기 반응성 메조겐으로 조사되는 자외선 투과량은 30 mW/cm² 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1투과영역은 상기 봉지재의 크기와 실질적으로 대응되는 크기로 형성되고, 상기 제2투과영역은 상기 액정층의 크기와 실질적으로 대응되는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단위 액정패널이 다수 개인 경우에는 상기 단위 액정패널은 서로 이격되어 배열되며, 상기 투과마스크의 제1투과영역은 이웃하는 두 단위 액정패널의 봉지재와 두 봉지재의 사이영역을 포함하는 영역과 대향되도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1투과영역의 크기는 이웃하는 두 봉지재와 그 사이영역을 포함하는 크기와 실질적으로 대응되는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 봉지재는 자외선 경화 씰런트인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 단일 공정에서 동일 광원으로 씰런트 및 반응성 메조겐을 동시에 경화시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

또한, 단일 공정에서 씰런트 및 반응성 메조겐을 동시에 경화시킬 수 있어 액정패널의 제조시간을 단축시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법이 제공된다.

도 1은 종래 액정표시장치의 씰런트 경화공정도,
도 2는 종래 액정표시장치의 반응성 메조겐 경화공정도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 경화공정도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 경화공정도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 서로 대향되는 상부기판(10) 및 하부기판(20), 그 사이에 반응성 메조겐(41)이 포함된 상태로 개재되는 액정층(4), 액정 누설이 방지되도록 액정층(4)의 가장자리를 따라 봉지재(3)가 형성된 다수의 단위 액정패널(1)을 배열한다.

상부기판(10)과 하부기판(20)은 유리기판으로서 상호 대향된 면에는 해당 모드에 적합한 컬러필터, 블랙매트릭스 및 어레이 구조가 형성된다. 도 3에서는 컬러필터, 블랙매트릭스 및 어레이구조는 미도시되었다.

또한, 도시된 바는 모바일용 액정표시장치로서, 대향되는 두 유리기판에 다수 개의 단위 액정패널(1)을 형성한 것을 도시하고 있다.

상기 봉지재(3)는 기판 합착용으로 사용되는 자외선 경화 씰런트이다.

이 같은 액정패널(1)의 일 측에, 도 4에서와 같이, 제1투과영역(51)과 제2투과영역(52)을 가지는 투과마스크(5)와 그 외측에 자외선 조사를 위한 광원(6)을 배치한다.

여기서, 제1투과영역(51)은 봉지재(3)가 형성된 영역과 대향되도록 형성되고, 제2투과영역(52)은 액정층(4)과 대향되도록 형성되면서 실질적으로 액정층(4)과 동일한 크기를 갖도록 형성된다.

상기 제1투과영역(51)의 크기는 다수 개의 액정패널(1)이 배치되어 있으므로, 이웃하는 두 액정패널(1)의 봉지재(3)와, 그 사이영역까지 포함하는 크기로 형성된다.

본 실시예에서는 다수 개로 배치되는 액정패널(1)에 대해서 설명하고 있으므로 제1투과영역(51)이 이웃하는 두 액정패널(1)의 봉지재(3)의 사이영역까지를 포함하는 크기로 형성되나, 단일 액정패널(1)의 경우에는 봉지재(3)와 실질적으로 동일한 크기로 형성된다.

그리고, 광원(6)으로부터 광을 조사하여 투과마스크(5)를 통해 투과되도록 하되, 제1투과영역(51)을 투과하여 봉지재(3)로 조사되는 광량은 80mW/cm² ~ 120mW/cm²가 되도록 하고, 제2투과영역(52)을 통해서 투과하여 액정층(4)으로 조사되는 광량은 10 mW/cm² ~ 50 mW/cm² 가 되도록 한다.

즉, 제1투과영역(51)으로 투과된 후의 광량이 100%라고 하면, 제1투과영역(51)과 비교하여 제2투과영역(52)으로 투과된 후의 광량은 대략 25%가 되는 것이 바람직하다.

또한, 각 투과영역을 투과하여 각 부분에 조사되는 상기 광량은, 더욱 바람직하게는, 제1투과영역(51)을 투과하여 씰런트로 조사되는 광량은 100 mW/cm²이고, 제2투과영역(52)을 투과하여 액정층(4)으로 조사되는 광량은 30 mW/cm² 로 조사된다.

일례로, 투과마스크(5)는 동일한 광원(6)을 이용하여 서로 다른 영역에 서로 다른 광량이 조사되도록 하여야 하므로, 제1투과영역(51)은 조사되는 자외선이 모두 투과되도록 개방된 형상으로 형성하고, 제2투과영역(52)은 하프톤 마스크와 같이 슬릿(slit)을 형성하여 부분적으로 자외선이 투과되도록 할 수도 있다.

즉, 동일한 광원(6)을 이용하여도 투과마스크(5)를 통해 투과된 서로 다른 광량이 각 부분으로 조사됨으로써 액정층(4)의 반응성 메조겐(41)과 봉지재(3)를 동시에 경화되게 할 수 있다.

이에 따라, 종래와 비교하여 2회로 나누어 실시하던 경화공정을 단일 투과마스크(5)와 동일 광원(6)을 이용함으로써 광원 및 마스크 교체시간과 광원에 따른 조사시간 조절 등이 불필요해져서 제조시간을 현저하게 감소시킬 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 액정패널 10 : 상부기판
20 : 하부기판 3 : 봉지재
4 : 액정층 41 : 반응성 메조겐
5 : 투과마스크 51 : 제1투과영역
52 : 제2투과영역
6 : 광원

Claims (7)

1. 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
   반응성 메조겐이 포함된 액정층과 상기 액정층을 봉지하도록 형성된 봉지재를 포함하는 적어도 하나의 단위 액정패널을 배치하는 단계;
   상기 봉지재가 형성된 영역과 대향되도록 형성된 제1투과영역과, 상기 액정층이 형성된 영역과 대향되도록 형성된 제2투과영역으로 구획되는 투과마스크를 준비하여 상기 단위 액정패널과 대향되도록 배치하는 단계; 및,
   상기 제1투과영역을 투과하여 상기 봉지재로 조사되는 자외선 투과량이 상기 제2투과영역을 투과하여 상기 액정층으로 조사되는 자외선 투과량보다 크도록 광을 조사하여, 상기 봉지재와 상기 액정층의 반응성 메조겐을 동시에 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1투과영역으로 투과되어 상기 봉지재로 조사되는 자외선 투과량은 80mW/cm² ~ 120mW/cm²이고, 상기 제2투과영역을 투과하여 상기 반응성 메조겐으로 조사되는 자외선 투과량은 10 mW/cm² ~ 50 mW/cm² 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1투과영역을 투과하여 상기 봉지재로 조사되는 자외선 투과량은 100 mW/cm²가 되도록 형성되고, 상기 제2투과영역을 투과하여 상기 반응성 메조겐으로 조사되는 자외선 투과량은 30 mW/cm² 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제1투과영역은 상기 봉지재의 크기와 대응되는 크기로 형성되고, 상기 제2투과영역은 상기 액정층의 크기와 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 단위 액정패널이 다수 개인 경우에는 상기 단위 액정패널은 서로 이격되어 배열되며, 상기 투과마스크의 제1투과영역은 이웃하는 두 단위 액정패널의 봉지재와 두 봉지재의 사이영역을 포함하는 영역과 대향되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1투과영역의 크기는 이웃하는 두 봉지재와 그 사이영역을 포함하는 크기와 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 봉지재는 자외선 경화 씰런트인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.

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